DE10123656A1 - Vorschubeinrichtung für eine Mehrspindeldrehmaschine - Google Patents

Abstract

Vorschubeinrichtung für den Vorschub des Werkstücks bei einer Mehrspindelmaschine mit mehreren Bearbeitungsstationen, denen das Werkstück in Stangenform zugeführt wird, wobei die Vorschubeinrichtung einen Vorschubschieber umfasst mit einer Nut, in die ein Bauelement beim Vorschubvorgang eingreift, wobei der Vorschubschieber mindestens zweiteilig ausgebildet ist mit einem Grundkörper (10) und einem von dem Grundkörper (10) lösbaren Einsatzteil (11) und wobei das Einsatzteil (11) die Nut (12) umfasst, in die ein Bauelement (30) des Vorschubmechanismus beim Vorschubvorgang eingreift.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorschubeinrichtung für den Vorschub des Werkstücks bei einer Mehrspindeldrehmaschine. Mehrspindeldrehmaschinen haben in der Regel eine drehschaltbare Spindeltrommel mit mehreren Bearbeitungsstationen für die vorderseitige und/oder umfangseitige Bearbeitung der in den Werkstückspindeln eingespannten Werkstücke. Außerdem sind in der Regel zusätzliche Bearbeitungsstationen für die rückseitige Bearbeitung der Werkstücke vorgesehen. Dabei wird zunächst das Rohmaterial für die Werkstücke den Bearbeitungsstationen in der Regel von hinten in Stangenform zugeführt. Dann erfolgen die verschiedenen Bearbeitungsvorgänge, d. h. die spanende Bearbeitung des Werkstücks, wobei mehrere Bearbeitungsschritte in den einzelnen Bearbeitungsstationen erfolgen können und zwar für das einzelne Werkstück nacheinander in der jeweiligen Bearbeitungsstation ein Bearbeitungsschritt, bei gleichzeitiger Bearbeitung mehrerer Werkstücke in verschiedenen Bearbeitungsstationen. Nach Abschluss der Bearbeitungsschritte an der Vorderseite bzw. am Umfang wird das Werkstück von der zugeführten Stange abgestochen, mittels z. B. einer Greiferzange erfasst und einer weiteren Bearbeitungsstation für die rückseitige Bearbeitung zugeführt. Nach Abstechen des Werkstücks von der Werkstückstange erfolgt ein Vorschubschritt, bei dem die Werkstückstange um den der Länge des jeweiligen Werkstücks entsprechenden Weg vorgeschoben wird, damit dann die erneute Bearbeitung zur Erzielung des nächsten Werkstücks im nächsten Arbeitszyklus erfolgen kann. Eine Mehrspindeldrehmaschine der genannten Art ist prinzipiell in der DE 200 06 817 U1 beschrieben.
• Der Vorschub der Werkstückstange erfolgt über eine Vorschubeinrichtung der Maschine, die in der genannten Druckschrift nicht näher beschrieben ist. Diese Vorschubeinrichtung umfasst unter anderem einen Vorschubschieber, der in eine Arbeitsposition schwenkbar ist, in der er mit einer Vorschubeinrichtung im Eingriff steht und der zurückschwenkbar ist in eine Ruheposition. Immer dann, wenn in der Arbeitsposition der Eingriff mit der Vorschubeinrichtung gegeben ist, wird die Werkstückstange ein Stück vorgeschoben entsprechend der Länge des jeweils zu bearbeitenden Werkstücks. Bei diesem Vorschub greift ein Teil in eine Nut des Vorschubschiebers ein, um so einen kraftschlüssigen Eingriff zu erzielen.
• Da die Vorschubbewegung in der Regel recht schnell erfolgt und der Arbeitszyklus der Mehrspindeldrehmaschine sehr kurz ist, wobei der Arbeitstakt beispielsweise im Sekundenbereich liegt, wird durch den häufig wiederkehrenden Vorschubvorgang an dem Vorschubschieber ein hoher Materialverschleiß verursacht. Dies führt dazu, dass der Vorschubschieber nach einiger Zeit ausgewechselt werden muss. Dieser Auswechselzyklus kann je nach Arbeitsweise der Mehrspindeldrehmaschine und Beanspruchung des Vorschubschiebers relativ häufig notwendig sein, beispielsweise bereits nach einigen Wochen. Zum Auswechseln des Vorschubschiebers sind recht aufwendige Demontagearbeiten notwendig, so dass das Auswechseln relativ viel Zeit in Anspruch nimmt. Während dieser Zeit steht die Mehrspindeldrehmaschine still. Die dadurch verursachten recht hohen Maschinenausfallzeiten sind als nachteilig anzusehen.
• Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht folglich darin, eine Vorschubeinrichtung für eine Mehrspindeldrehmaschine der genannten Art zu schaffen, bei der bei Materialverschleiß am Vorschubschieber die Maschine rascher instandgesetzt werden kann für die weitere Bearbeitung von Werkstücken. Die Lösung dieser Aufgabe liefert eine Vorschubeinrichtung für eine Mehrspindeldrehmaschine der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Vorschubschieber aus einem Grundkörper besteht und einer mit diesem Grundkörper lösbar verbindbaren Verschleißeinheit, welche rasch vom Grundkörper abgenommen und gegen eine neue Verschleißeinheit ersetzt werden kann. Der erfindungsgemäße Gedanke fußt demnach auf der Überlegung, das aufwendige Auswechseln des Vorschubschiebers zu vermeiden. Der Vorschubschieber verbleibt also im Prinzip in seiner montierten Position in der Maschine und zwar als Grundkörper, soweit er nicht von dem Verschleiß betroffen ist. Lediglich derjenige Teil des Vorschubschiebers, der dem Verschleiß unterliegt, wird ausgetauscht. Diese austauschbare Verschleißeinheit kann beispielsweise in den Grundkörper des Vorschubschiebers einschiebbar sein. Dadurch lässt sich der Auswechselvorgang der Verschleißeinheit äußerst rasch bewerkstelligen. Das Ausbauen des Vorschubschiebers insgesamt entfällt und der Grundkörper des Vorschubschiebers bleibt erfindungsgemäß in seiner montierten Position in der Maschine.
• Die Verschleißeinheit kann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung beispielsweise ein Einsatzteil sein, welches Führungselemente aufweist und in eine entsprechend geformte Nut des Grundkörpers von einer Seite her einschiebbar ist. Gegebenenfalls kann dieses als Verschleißeinheit dienende Einsatzteil am Grundkörper durch Befestigungsmittel festlegbar sein. Dabei kann aber ein einfaches Befestigungselement wie eine Schraube oder dergleichen genügen, um das Einsatzteil am Grundkörper festzulegen, so dass zum Auswechseln des Einsatzteils lediglich eine Schraube gelöst werden muss. Selbst ein solches Befestigungselement zur Festlegung des Einsatzteils am Grundkörper kann sich aber erübrigen, je nach konstruktiver Ausbildung der Verschleißeinheit und des Grundkörpers.
• Eine konstruktive Lösung der Erfindung sieht beispielsweise vor, den Grundkörper mit einer schwalbenschwanzförmigen oder ähnlich geformten Nut mit hinterschnittenen Bereichen auszubilden und die Verschleißeinheit als Einsatzteil mit einer entsprechenden formschlüssig in die Nut passenden Schwalbenschwanzführung zu versehen. Es bietet sich an, das Einsatzteil, welches als Verschleißeinheit dient, aus einem besonders harten Werkstoff auszubilden, um die Lebensdauer des Einsatzteils soweit wie möglich zu erhöhen.
• Die in den Unteransprüchen genannten Merkmale betreffen bevorzugte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Aufgabenlösung. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Detailbeschreibung.
• Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben. Dabei zeigen,
• Fig. 1 eine Schnittansicht in Längsrichtung durch einen Grundkörper für einen Vorschubschieber gemäß der Erfindung;
• Fig. 2 eine entsprechende Draufsicht auf den Grundkörper;
• Fig. 3 eine Ansicht des Grundkörpers von der Stirnseite her in Richtung des Pfeils III von Fig. 1 gesehen;
• Fig. 4 einen Längsschnitt durch ein Einsatzteil gemäß der Erfindung;
• Fig. 5 eine Draufsicht auf das Einsatzteil von Fig. 4;
• Fig. 6 eine stirnseitige Ansicht des Einsatzteils in Richtung des Pfeils VI von Fig. 4 gesehen;
• Fig. 7 eine schematisch vereinfachte Ansicht, die den Eingriff in den Vorschubschieber beim Vorschubvorgang verdeutlicht, in Achsrichtung der Maschine gesehen.
• Zunächst wird auf Fig. 1 Bezug genommen. Fig. 1 zeigt im Längsschnitt den Grundkörper 10 für einen erfindungsgemäßen Vorschubschieber, in den ein Einsatzteil 11 als Verschleißteil in Längsrichtung eingeschoben wird, welches in Fig. 4 im Längsschnitt dargestellt ist. Der Vorschubschieber aus Grundkörper 10 und Einsatzteil 11 bewirkt in der Maschine den Werkstückvorschub zusammen mit einer Vorschubzange. Das Werkstück ist in der Regel stangenförmig und wird nach jedem Arbeitszyklus der Maschine, d. h., nach dem Abstechen des teilweise bearbeiteten Werkstücks um eine entsprechende Länge vorgeschoben. Dabei erfasst die Vorschubzange die Werkstückstange und schiebt diese in Achsrichtung um die gewünschte Werkstücklänge weiter zur weiteren Bearbeitung mittels der Werkzeuge der Mehrspindeldrehmaschine. Den Vorschub der Vorschubzange bewirkt der Vorschubschieber 10, der sich nach jedem Vorschubvorgang wieder in eine Ausgangsposition zurückbewegt. Die Vorschubzange bewegt sich ebenfalls in eine Ausgangsposition zurück. Beim Vorschubvorgang greift ein Teil des Vorschubmechanismus der Maschine, beispielsweise ein ringförmiger Vorsprung oder eine Ringfeder 30 (siehe Fig. 7) in eine Nut 12 des Vorschubschiebers ein, wobei sich diese Nut 12 erfindungsgemäß nun an dem Einsatzteil befindet und in dessen Längsrichtung und in Längsrichtung des Vorschubschiebers 10 erstreckt. Auf die Fig. 4 und 5 wird verwiesen. Diese Nut 12 ist auch in Fig. 6 gut erkennbar.
• Es wird erneut auf Fig. 1 Bezug genommen. Der dort dargestellte Grundkörper 10 umfasst demnach erfindungsgemäß nur diejenigen Teile, die bei dem während des Vorschubvorgangs stattfindenden Eingriff keinem Verschleiß unterliegen. Dadurch ist es möglich, den Grundkörper 10 auch nach einem Verschleiß in der Maschine zu belassen, wodurch aufwendige Demontage und Montagevorgänge vermieden werden. Der Verschleiß tritt nur im Bereich des Einsatzteils 11 (siehe Fig. 4 bis 6) auf, so dass es genügt, das Einsatzteil 11 dann aus dem Grundkörper 10 herauszuziehen. Für die Aufnahme des Einsatzteils 11 hat der Grundkörper 10 eine sich über den überwiegenden Teil seiner Länge erstreckende Nut 13, die wie man aus Fig. 3 erkennen kann im Querschnitt etwa eine Schwalbenschwanzform aufweist. Im Bereich des Nutgrunds hat diese Nut 13 eine schwalbenschwanzförmige Erweiterung 14, so dass sich ein Hinterschnitt ergibt an beiden Seiten der Nut 13. Darüber verlaufen die Seitenwände 15, 16 der Nut im wesentlichen geradlinig und rechtwinklig zum Nutgrund 17.
• Die Nut 13 erstreckt sich nur über einen Teil der Länge des Grundkörpers 10, so dass ein vorderer Bereich 18 des Grundkörpers 10 von der Nut 13 frei bleibt. Unterhalb der Nut 13 ist eine Bohrung 19 mit Gewinde vorgesehen (siehe Fig. 1 und 3), so dass dort ein Befestigungselement, z. B. eine Schraube 20 eingeschraubt werden kann, um das in Fig. 11 dargestellte Einsatzteil 11 nach dem Einschieben in die Nut 13 festzulegen.
• Der Bereich des Vorschubschiebers, der bei dem häufigen Vorschubvorgang verschleißt, liegt ausschließlich in den Abschnitten des Vorschubschiebers, die von dem Einsatzteil 11 umfasst werden. In Fig. 6 erkennt man, dass das Einsatzteil 11 im unteren Bereich eine Schwalbenschwanzführung 21 aufweist, die an die hinterschnittene Form der schwalbenschwanzförmigen Nut 13, 14 des Grundkörpers 10 (siehe Fig. 3) angepasst ist. Das Einsatzteil 11 wird also in der Nut 13 des Grundkörpers 10 formschlüssig aufgenommen.
• Die Nut 12 des Einsatzteils 11 dient für den Eingriff des entsprechenden Teils der Vorschubeinrichtung (hier nicht dargestellt). Links und rechts von der Nut 12 verbleiben an dem Einsatzteil 11 jeweils nach oben ausgerichtete Stege 22, 23. Die Länge des Einsatzteils 11 entspricht etwa der Länge der Nut 13 des Grundkörpers 10 bis zu den beiden Anschlägen 24, 25 (siehe Fig. 1 und Fig. 2).
• Fig. 7 zeigt in schematisch vereinfachter Weise in Achsrichtung der Maschine gesehen den Eingriff des Vorschubschiebers 10 in das entsprechende Teil 30 des Vorschubmechanismus der Maschine beim Vorschubvorgang. Dieses Teil 30 kann irgendein Teil sein, welches in die Nut 12 des Vorschubschiebers 10 formschlüssig und kraftschlüssig eingreift. In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 ist dies eine Art Ringvorsprung oder Ringfeder 30, die in ihrer Stärke in Achsrichtung gesehen entsprechend der Breite der Nut 12 des Einsatzteils 11 (siehe Fig. 5 und Fig. 6) dimensioniert ist. Der Vorschubschieber ist um eine Achse eines Gelenks schwenkbar ausgebildet, wobei diese Achse dort ist, wo man die Bohrung des Grundkörpers 10 des Vorschubschiebers in Fig. 7 erkennen kann (siehe auch Fig. 1). Diese Schwenkachse des Vorschubschiebers läuft also parallel zur Vorschubachse der Maschine für das stangenförmige Werkstück. Schwenkt der Vorschubschieber in die Eingriffposition, die in Fig. 7 dargestellt ist, dann greift die Ringfeder 30 in die Nut 12, die im Bereich des Einsatzteils 11 liegt. Der Vorschubschieber 10 wird z. B. durch eine Kurvensteuerung in Achsrichtung der Maschine bewegt und nimmt dabei das Bauelement an dem sich die Ringfeder 30 befindet, mit. Dieses Bauelement kann Teil einer Vorschubzange sein, welche das stangenförmige Werkstück ergreift und ein Stück in Achsrichtung der Maschine vorschiebt in die gewünschte neue Bearbeitungsposition. Dann wird die Vorschubzange in die Ausgangsposition zurückbewegt. Außerdem bewegt sich der Vorschubschieber durch Schwenkbewegung nach außen außer Eingriff mit der Ringfeder 30 und bewegt sich dann ebenfalls in die axiale Ausgangsposition zurück. Dieser Vorschubvorgang vollzieht sich dabei bei einer Mehrspindeldrehmaschine dieser Art immer an demjenigen Werkstück, dessen Bearbeitung gerade abgeschlossen ist, so dass dieses abgestochen wird von der Werkstückstange. Danach dreht sich die Anordnung der Stangen revolverartig um die Maschinenachse, so dass nach Abschluss der Bearbeitung des vorderen Endes der in der Umfangsposition nächsten Werkstückstange diese wiederum abgestochen und dann der Vorschub über den Vorschubschieber an dieser Werkstückstange erfolgen kann.

Claims (10)

1. Vorschubeinrichtung für den Vorschub des Werkstücks bei einer Mehrspindelmaschine mit mehreren Bearbeitungsstationen, denen das Werkstück in Stangenform zugeführt wird, wobei die Vorschubeinrichtung einen Vorschubschieber umfasst mit einer Nut, in die ein Bauelement beim Vorschubvorgang eingreift, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorschubschieber mindestens zweiteilig ausgebildet ist mit einem Grundkörper (10) und einem von dem Grundkörper (10) lösbaren Einsatzteil (11), wobei das Einsatzteil (11) die Nut (12) umfasst, in die ein Bauelement (30) des Vorschubmechanismus beim Vorschubvorgang eingreift.

2. Vorschubeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsatzteil (11) in eine Nut (13) des Grundkörpers, die sich in dessen Längsrichtung erstreckt, einschiebbar ist.

3. Vorschubeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsatzteil (11) entsprechend dem Querschnitt der Nut (13) des Grundkörpers (10) geformt ist und von dieser formschlüssig aufgenommen wird.

4. Vorschubeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (13) des Grundkörpers (10) wenigstens einen Hinterschnitt aufweist.

5. Vorschubeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (13) des Grundkörpers (10) im Querschnitt etwa eine Schwalbenschwanzform aufweist.

6. Vorschubeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (13) über den überwiegenden Teil der Länge des Grundkörpers (10) erstreckt und zu einem Ende des Grundkörpers hin offen ist, so dass von dort das Einsatzteil (11) einschiebbar ist.

7. Vorschubeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Befestigungselement (20) vorgesehen ist, um das in die Nut (13) des Grundkörpers (10) eingeschobene Einsatzteil (11) in der Einschubposition festzulegen.

8. Vorschubeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Befestigungselement wenigstens eine Schraube (20) vorgesehen ist, die unterhalb der Nut (13) in eine Gewindebohrung des Grundkörpers (10) zur Festlegung des Einsatzteils (11) einschraubbar ist.

9. Vorschubeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsatzteil (11) neben der Nut (12), welche das Bauelement (30) des Vorschubmechanismus aufnimmt, jeweils seitlich parallel zu dieser nach oben ausgerichtete Stege (22, 33) aufweist.

10. Vorschubeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauelement (30) des Vorschubmechanismus, welches mit dem Vorschubschieber zusammenwirkt eine ringförmige Wulst ist, und dass der Vorschubschieber für den Vorschubvorgang in die Eingriffsposition mit der Wulst schwenkbar ausgebildet ist.